[发明专利]一种球铰总成加工方法

说明书

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种球铰总成加工方法，包括以下步骤：步骤一，准备原材料，球芯，端盖以及橡胶，所述球芯采用球墨铸铁，所述端盖采用碳钢；步骤二，球芯处理，将球墨铸铁加工为空心结构，然后进行等温淬火热处理，在球芯的两端钻安装孔，并抛丸去除表面杂质；步骤三，端盖处理，对钢板进行冲压或锻造处理；步骤四，成品加工，将天然的橡胶进行混炼，再与球芯和端盖硫化成球铰总成。本方案的球铰总成加工方法，有效解决了现有技术中球铰总成由于中间部位受力小，球芯各处强度相差较大，两端安装孔的拍扁部位受力大，导致两端安装孔附件最薄处容易断裂失效的问题。

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种球铰总成加工方法。

背景技术

球铰总成装配在汽车推力杆上，直接与车架和车桥相连，其主要作用上是当推力杆传递载荷和力矩时，球铰有着缓冲的功能，同时有扭转和斜摆两个自由度的运动。

球铰总成目前主要结构为：钢材锻造成球芯，端盖由钢材冲压或锻造而成，然后球芯、端盖与橡胶硫化成球铰总成。球芯目前均为锻造的实心结构，密度一般为7.85g/㎝³，在球铰的受力过程中，由于中间部位受力最小，不等截面厚度的设计导致球芯各处强度相差较大，两端安装孔的拍扁部位受力最大，导致两端安装孔附件最薄处容易断裂失效。

有鉴于此，有必要对现有技术中的球铰总成的加工方法予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中球铰总成由于中间部位受力小，球芯各处强度相差较大，两端安装孔的拍扁部位受力大，导致两端安装孔附件最薄处容易断裂失效的问题，提供了一种球铰总成加工方法。

实现发明目的的技术方案如下：

一种球铰总成加工方法，包括以下步骤：

步骤一，准备原材料，球芯，端盖以及橡胶，所述球芯采用球墨铸铁，所述端盖采用碳钢；

步骤二，球芯处理，将球墨铸铁加工为空心结构，然后进行等温淬火热处理，在球芯的两端钻安装孔，并抛丸去除表面杂质；

步骤三，端盖处理，对钢板进行冲压或锻造处理；

步骤四，成品加工，将天然的橡胶进行混炼，再与球芯和端盖硫化成球铰总成。

相比与现有技术，本方案的球铰总成加工方法加工的球铰总成将以往的实心结构改造为空心结构，通过对其材料和结构进行改进，使整个球芯的强度各处基本一致，在保证重量轻的同时还可保证其强度满足使用条件。

作为本方案的进一步改进，所述步骤二中球芯处理过程中，将温度加热到785℃～950℃，并保温1-3小时，然后快速淬火冷却到380℃-480℃，保温2小时，再冷却至室温。

经过上述对球芯的处理方式，等温淬火后的材料其抗拉强度可达到700MPa~1400MPa，屈服强度600~1300MPa。

作为本方案的进一步改进，所述步骤三中，端盖加工的材料采用Q235、Q345或45钢，厚度为3~8mm，所述端盖成型后的形状为L型。

当材料采用Q235、Q345时，推荐使用冲压成型；材料采用45钢时，推荐使用锻造，锻造后调质处理，硬度25HRC~35HRC。

作为本方案的进一步改进，所述步骤四中，在球芯表面刷涂粘接剂，再与端盖一同放入硫化模具中，闭合模具，注入已经混炼好的橡胶，按硫化工艺的时间、温度、压力进行控制。

经硫化后的球铰的橡胶硬度为75±5ShoreA，扯断强度大于21MPa，扯断伸长率大于350%，橡胶与球芯的粘接强度大于4MPa，无割口直角撕裂强度大于40kM/m，压缩永久变形（70℃×168h）小于32%，低温脆性不大于-40℃。